KR20190025312A - Combined cycle gas power plant - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a hybrid gas power plant floated or fixed on the sea or a river, or anchored on seaside or riverside to generate electricity. According to one embodiment of the present invention, the hybrid gas power plant comprises: a fuel gas supply system evaporating liquefied gas to generate fuel gas; a fuel power generation system including a generation engine combusting the fuel gas to generate electricity, a supercharger compressing intake air with pressure energy of exhaust gas discharged from the generation engine to supercharge the compressed gas to the generation engine, and a coolant supply unit to supply coolant for cooling the intake air compressed by the supercharger; and a steam power generation system collecting waste heat from the exhaust gas discharged from the supercharger to generate electricity with steam. The fuel gas supply system receives at least a part of the coolant heated during a process for cooling the intake air and heats the fuel gas by using thermal energy of the heated coolant.

Description

가스 복합발전 플랜트{COMBINED CYCLE GAS POWER PLANT}Gas Combined Cycle Power Plant {COMBINED CYCLE GAS POWER PLANT}

본 발명은 해상 또는 하상에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 가스 복합발전 플랜트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 흡입공기의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템의 응축수를 선가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a gas-fired power generation plant which is floated or fixed on the sea or a river bed, or which is anchored on the shore or under the river. More particularly, Of the condensed water of the gas turbine.

최근 환경 규제가 강화되는 추세에 따라 환경 오염 물질의 배출이 적은 액화천연가스와 같은 연료의 수요가 증가하고 있다. 과거에 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 등의 액화가스를 연료로 사용하는 발전 설비는 주로 육상에 설치되었으나, 최근에는 원료 수급이 용이하고 용지확보 비용이 저렴한 해안가에 부유식 발전 시스템을 설치하는 사례가 늘어나고 있다. 이때 발전 효율을 높이기 위해, 액화가스를 재기화 및 가열시킨 연료가스를 이용하는 연료 발전시스템과 연료 발전시스템의 배기가스를 이용하는 증기 발전시스템으로 복합발전을 하고 있으며, 액화가스의 재기화 및 가열을 위해 해수 등의 열원을 이용한다.Recently, as the environmental regulations have been strengthened, there is an increasing demand for fuels such as liquefied natural gas, which emit less pollutants. In the past, power generation facilities using liquefied natural gas (LNG) as a fuel were mainly installed on the land, but recently, floating power generation systems have been installed on coastal areas where raw material supply is easy and land acquisition costs are low. Is increasing. At this time, in order to increase the power generation efficiency, the combined power generation is carried out by the fuel generation system using the fuel gas which is regenerated and heated by the liquefied gas and the steam power generation system using the exhaust gas of the fuel power generation system. In order to regenerate and heat the liquefied gas It uses heat sources such as seawater.

본 발명은 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 고온의 흡입가스와의 열교환에 의해 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 액화가스로부터 기화된 연료가스를 가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트를 제공한다.The present invention provides a gas turbine power generation plant configured to heat vaporized fuel gas from a liquefied gas by using thermal energy of cooling water heated by heat exchange with a high temperature suction gas compressed by a supercharger of a fuel generation system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems. Other technical subjects not mentioned will be apparent to those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 복합발전 플랜트는 해상 또는 하상에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 가스 복합발전 플랜트에 있어서, 액화가스를 기화시켜 연료가스를 생성하는 연료가스 공급시스템; 상기 연료가스를 연소시켜 발전하는 발전 엔진과, 상기 발전 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력에너지를 이용해 흡입공기를 압축하여 상기 발전 엔진으로 과급하는 과급기 및 상기 발전 엔진 및 상기 과급기에 의해 압축된 흡입공기를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부를 포함하는 연료 발전시스템; 및 상기 과급기로부터 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 증기 발전하는 증기 발전시스템을 포함하고, 상기 연료가스 공급시스템은 상기 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 적어도 일부를 공급받아 상기 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 연료가스를 가열하도록 구성된다.A gas combined-cycle power generation plant according to one aspect of the present invention includes a fuel gas supply system for generating a fuel gas by vaporizing a liquefied gas, the system comprising: a fuel gas supply system for generating a fuel gas by vaporizing a liquefied gas; A supercharger for compressing the intake air using the pressure energy of the exhaust gas discharged from the power generation engine and supercharging the intake air to the power generation engine, and a supercharger for supercharging the intake air by the power generation engine and the supercharger, And a cooling water supply unit for supplying cooling water for cooling the cooling water. And a steam generation system for recovering waste heat from the exhaust gas discharged from the supercharger to generate steam, wherein the fuel gas supply system supplies at least a portion of the cooling water heated during the cooling of the intake air, To heat the fuel gas.

상기 연료가스 공급시스템은 상기 액화가스를 기화시키는 기화기와, 상기 기화기에 의해 기화된 연료가스를 가열하여 상기 발전 엔진으로 공급하는 가열기를 포함하고, 상기 가열기는 상기 기화기에 의해 기화된 연료가스를 상기 승온된 냉각수와 열교환시켜 상기 연료가스를 가열하도록 구성될 수 있다.Wherein the fuel gas supply system includes a vaporizer for vaporizing the liquefied gas and a heater for heating the vaporized fuel gas by the vaporizer to supply the vaporized fuel gas to the power generation engine, And heat the fuel gas by heat exchange with the heated cooling water.

상기 기화기는 상기 승온된 냉각수 및 상기 가열기에서 배출되는 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성될 수 있다.The vaporizer may be configured to vaporize the liquefied gas using heat energy of the heated cooling water and the cooling water discharged from the heater.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 가열기 또는 상기 기화기에서 상기 액화가스 또는 상기 연료가스와의 열교환에 의해 냉각되어 배출되는 냉각수를 이용하여 상기 과급기로 공급될 흡입공기를 냉각시키도록 구성되는 과냉각기를 더 포함할 수 있다.The gas turbine further includes a supercooler configured to cool the intake air to be supplied to the supercharger by using cooling water discharged from the heater or the vaporizer by being cooled by heat exchange with the liquefied gas or the fuel gas .

상기 증기 발전시스템은 상기 발전 엔진으로부터 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 발전하며, 증기를 응축시키는 응축기, 상기 응축기에 의해 응축된 응축수를 선가열하는 선가열기, 및 상기 선가열기에 의해 선가열된 응축수를 상기 배기가스와 열교환시켜 증기 발전을 위한 증기를 생성하는 증기 발생기를 포함할 수 있다.The steam generator system includes a condenser for collecting and generating waste heat from the exhaust gas discharged from the power generation engine and condensing the steam, a preheater for preheating condensed water condensed by the condenser, And a steam generator for generating steam for steam generation by exchanging heat between the condensed water and the exhaust gas.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 액화가스를 기화시키기 위한 해수를 상기 승온된 냉각수와 열교환시키거나 열교환 없이 상기 기화기로 공급하는 해수공급라인을 더 포함하고, 상기 기화기는 상기 해수공급라인을 통해 공급되는 해수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성될 수 있다.Wherein the gas turbine further comprises a seawater supply line for exchanging seawater for vaporizing the liquefied gas with the warmed cooling water or supplying the vaporized gas to the vaporizer without heat exchange, To vaporize the liquefied gas.

상기 응축기는 상기 기화기에서 액화가스와의 열교환에 의해 냉각된 해수를 이용하여 상기 증기를 응축시키도록 구성될 수 있다.The condenser may be configured to condense the vapor using seawater cooled by heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 과급기와 상기 선가열기 사이에 연결되고, 상기 과급기에 의해 압축되는 과정에서 승온된 흡입공기 중의 적어도 일부를 상기 선가열기로 공급하는 열매체 공급라인을 포함하고, 상기 선가열기는 상기 열매체 공급라인을 통해 상기 승온된 흡입공기를 공급받아 상기 승온된 흡입공기를 이용하여 상기 응축수를 선가열하도록 구성될 수 있다.Wherein the gas turbine includes a heating medium supply line connected between the turbo supercharger and the preheater for supplying at least a part of the intake air heated in the process of being compressed by the turbocharger to the preheater, And may be configured to preheat the condensed water using the heated intake air supplied with the heated intake air through the heating medium supply line.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 선가열기와 상기 냉각수 공급부 사이에 연결되고 상기 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 상기 선가열기로부터 배출되는 흡입공기를 상기 냉각수 공급부로 공급하는 흡입공기 이송라인을 더 포함하고, 상기 냉각수 공급부는 상기 흡입공기 이송라인을 통해 공급되는 흡입공기를 냉각시켜 상기 발전 엔진으로 공급하도록 구성될 수 있다.The gas turbine further includes a suction air transfer line connected between the preheater and the cooling water supply unit and cooled by heat exchange with the condensed water to supply the suction air discharged from the preheater to the cooling water supply unit, The cooling water supply unit may be configured to cool the intake air supplied through the intake air transfer line and supply the cooling air to the power generation engine.

상기 냉각수 공급부는 상기 과급기에 의해 압축된 흡입공기를 공급받아 1차 냉각시키는 제1 냉각기와, 상기 제1 냉각기에 의해 1차 냉각된 흡입공기를 2차 냉각시키는 제2 냉각기를 포함하며, 상기 제1 냉각기는 상기 제2 냉각기에서 열교환된 냉각수를 공급받아 상기 제1 흡입공기를 냉각시키도록 구성되고, 상기 제2 냉각기는 상기 선가열기에서 상기 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 공급되는 제2 흡입공기를 냉각시키도록 구성될 수 있다.Wherein the cooling water supply unit includes a first cooler for first cooling the intake air compressed by the turbocharger and a second cooler for secondarily cooling the intake air firstly cooled by the first cooler, The first cooler is configured to cool the first intake air by receiving the cooling water heat-exchanged in the second cooler, and the second cooler is configured to cool the first intake air, which is cooled by heat exchange with the condensed water, As shown in FIG.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 냉각수 공급부와 상기 선가열기 사이에 연결되고, 상기 압축된 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수를 상기 선가열기로 공급하는 열원 공급라인을 더 포함하고, 상기 선가열기는 상기 열원 공급라인을 통해 상기 승온된 냉각수를 공급받아 상기 승온된 냉각수를 이용하여 상기 응축수를 선가열하도록 구성될 수 있다.The gas turbine further includes a heat source supply line connected between the cooling water supply unit and the line heater for supplying cooling water heated in the process of cooling the compressed intake air to the line heater, And may be configured to preheat the condensed water by using the heated coolant supplied through the heat source supply line.

본 발명의 실시예에 의하면, 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 고온의 흡입가스와의 열교환에 의해 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 액화가스로부터 기화된 연료가스를 가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a gas turbine comprising: a gas turbine generator configured to heat a fuel gas vaporized from a liquefied gas by using thermal energy of cooling water heated by heat exchange with a high-temperature suction gas compressed by a supercharger of a fuel- Is provided.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Unless stated, the effects will be apparent to those skilled in the art from the description and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다.1 is a schematic view schematically showing a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to another embodiment of the present invention.
4 to 11 are schematic views of a gas combined-cycle power plant according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent by referring to the embodiments described hereinafter in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Although not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. A general description of known configurations may be omitted so as not to obscure the gist of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used as many as possible for the same or corresponding configurations. To facilitate understanding of the present invention, some configurations in the figures may be shown somewhat exaggerated or reduced.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", or "having" are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, whether or not explicitly described or implied by the accompanying claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 본 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트는 해상 또는 하상(강위)에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 부유식 또는 고정식 발전 플랜트일 수 있다.1 is a schematic view schematically showing a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention. The combined-cycle power generation plant according to the present embodiment may be a floating or fixed-type power generation plant floating or fixed at the sea or river (river level), or anchored at coast or under the river.

본 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트는 발전 엔진/터빈에서 배출되는 고온의 배기가스의 폐열을 회수하여 추가로 증기 발전을 하는 복합발전 플랜트인 동시에, 액화가스를 재기화시킨 연료가스를 이용하여 발전을 수행하는 가스 복합발전 플랜트이다.The combined-cycle power plant according to the present embodiment is a combined-cycle power plant that recovers waste heat of high-temperature exhaust gas discharged from a power generation engine / turbine and further performs steam power generation, Is a gas combined-cycle power plant.

복합발전 과정에서 발전 엔진의 효율을 높이기 위해 연료 발전시스템의 발전 엔진으로 흡입공기를 압축하여 과급하고, 발전 엔진의 출력을 높이기 위해 압축된 흡입공기를 냉각시켜 발전 엔진으로 공급한다. 본 발명에서는 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 고온의 흡입가스와의 열교환에 의해 승온된 냉각수를 연료가스 공급시스템으로 공급하여, 상기 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 액화가스로부터 기화된 연료가스를 가열하도록 구성된다.In order to increase the efficiency of the power generation engine in the combined power generation process, the power generation engine of the fuel power generation system compresses and supercharges the intake air, and the compressed intake air is cooled and supplied to the power generation engine to increase the output of the power generation engine. In the present invention, the cooling water heated by the heat exchange with the high-temperature suction gas compressed by the supercharger of the fuel generation system is supplied to the fuel gas supply system, and the fuel gas vaporized from the liquefied gas by using the thermal energy of the heated cooling water .

도 1을 비롯한 이하의 도면에서, 기체의 흐름은 점선 화살표로 도시되고, 액체의 흐름은 실선 화살표로 도시된다. 도시되지 않더라도, 기체 또는 액체가 이송되는 라인들에는 액체/가스의 이송 및 운용에 필요한 탱크, 펌프, 압축기 또는 밸브 등의 수단이 마련될 수 있다.1, the flow of gas is shown in dashed arrows, and the flow of liquid is shown in solid arrows. Although not shown, the gas or the lines through which the liquid is transported may be provided with means such as a tank, a pump, a compressor or a valve necessary for transporting and operating the liquid / gas.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트(100)는 액화가스 저장탱크(110), 연료가스 공급시스템(120), 연료 발전시스템(130), 증기 발전시스템(140) 및 해수 공급시스템(150)을 포함한다. 액화가스 저장탱크(110), 연료가스 공급시스템(120), 연료 발전시스템(130), 증기 발전시스템(140) 및 해수 공급시스템(150)은 가스 복합발전 플랜트(100)의 선체(도시생략) 상에 설치될 수 있다.1, a gas turbine 100 according to the present embodiment includes a liquefied gas storage tank 110, a fuel gas supply system 120, a fuel generation system 130, a steam generation system 140, And a supply system 150. The liquefied gas storage tank 110, the fuel gas supply system 120, the fuel generation system 130, the steam power generation system 140 and the seawater supply system 150 are connected to the hull (not shown) As shown in FIG.

도 1에서 'LT', 'HT', 'MT', 'AT', 'SW', 'CW', 'EG', 'NG'는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시된 것으로, 각각 저온(Low Temperature), 고온(High Temperature), 중온(Medium Temperature), 상온(Ambient Temperature), 해수(Sea Water), 냉각수(Cooling Water), 배기가스(Exhaust Gas), 천연가스(Natural Gas)를 나타낸다.In FIG. 1, LT, HT, MT, AT, SW, CW, EG and NG are illustrated to facilitate understanding of the present invention. Temperature, High Temperature, Medium Temperature, Ambient Temperature, Sea Water, Cooling Water, Exhaust Gas, and Natural Gas.

액화가스 저장탱크(110)는 예를 들어 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas)와 같은 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(110)는 극저온 상태의 액화가스를 단열시켜 저장하도록 구성될 수 있다. 액화가스 저장탱크(110)에는 액화가스를 연료가스 공급시스템(120)으로 공급하기 위한 펌프 등의 수단이 구비될 수 있다.The liquefied gas storage tank 110 stores a liquefied gas such as, for example, Liquefied Natural Gas (LNG), Liquefied Petroleum Gas (LPG). The liquefied gas storage tank 110 may be configured to heat and store the liquefied gas in a cryogenic condition. The liquefied gas storage tank 110 may be provided with means such as a pump for supplying the liquefied gas to the fuel gas supply system 120.

연료가스 공급시스템(fuel gas supply system)(120)은 액화가스 저장탱크(110)로부터 공급되는 액화가스를 재기화시켜 연료가스를 생성한다. 연료가스 공급시스템(120)에 의해 재기화되어 생성된 연료가스는 연료 발전시스템(130)으로 공급된다.The fuel gas supply system 120 regenerates the liquefied gas supplied from the liquefied gas storage tank 110 to generate fuel gas. The fuel gas generated by regeneration by the fuel gas supply system 120 is supplied to the fuel system 130.

연료 발전시스템(130)은 연료가스를 연소하여 발전하는 발전 엔진(generator engine)을 포함하는 가스 발전시스템으로 제공될 수 있다. 발전 엔진은 연료가스에 의해 가동되는 터빈(turbine)을 포함할 수 있다.The fuel generation system 130 may be provided as a gas generation system including a generator engine that generates electricity by burning fuel gas. The power generation engine may include a turbine driven by the fuel gas.

증기 발전시스템(steam power generation system)(140)은 연료 발전시스템(130)에서 배출되는 배기가스(HT EG)에서 폐열을 회수하여 증기를 생성하고, 생성된 증기를 이용하여 터빈을 구동하여 발전하는 시스템으로 제공될 수 있다.The steam power generation system 140 recovers waste heat from the exhaust gas HT EG discharged from the fuel generation system 130 to generate steam and drives the turbine using the generated steam to generate electricity System.

본 명세서에서 증기는 폐열을 회수하여 발전을 하기 위한 작동 유체로서, 수증기를 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 수증기 이외의 다양한 작동 유체로 제공될 수 있다. 증기 발전시스템(140)에서 배출된 배기가스(LT EG)는 배기가스 처리유닛에 의해 후처리된 후, 굴뚝 형태의 연돌로 이송되어 배출될 수 있다.In the present specification, steam is a working fluid for recovering waste heat to generate power, and is not limited to steam, and may be provided with various working fluids other than steam. The exhaust gas (LT EG) discharged from the steam power generation system 140 may be post-treated by the exhaust gas processing unit and then transferred to a chimney-shaped stack to be discharged.

연료 발전시스템(130)에서 과급기에 의해 압축되는 고온의 흡입공기(HT Air)는 증기 발전시스템(140)으로 공급되어 응축수를 선가열하기 위한 열매체로서 활용된다.The hot intake air (HT Air) compressed by the supercharger in the fuel generation system 130 is supplied to the steam generation system 140 and utilized as a heating medium for preheating the condensed water.

연료 발전시스템(130)에서 발전 엔진과 발전 엔진으로 과급되는 흡입공기를 냉각시키는 열교환 과정에서 냉각수는 고온으로 승온된다. 이와 같이 연료 발전시스템(130)에서 승온된 냉각수(HT CW)는 연료가스 공급시스템(120)으로 공급되어 재기화된 연료가스의 가열 또는 액화가스의 재기화를 위한 열원으로 활용된다.The cooling water is heated to a high temperature in a heat exchange process in which the intake air supercharged by the power generation engine and the power generation engine is cooled in the fuel generation system 130. The cooling water HT CW heated in the fuel generation system 130 is supplied to the fuel gas supply system 120 to be used as a heat source for heating the regenerated fuel gas or regenerating the liquefied gas.

해수 공급시스템(150)은 증기 발전시스템(140)에서 발전에 사용된 증기를 응축시켜 응축수를 생성하거나 연료 발전시스템(130)에서 냉각수를 냉각시키거나 연료가스 공급시스템(120)에서 액화가스를 재기화시키는 등 필요한 해수를 취수하여 공급할 수 있다.The seawater supply system 150 is configured to condense the steam used for power generation in the steam generation system 140 to generate condensed water or to cool the cooling water in the fuel generation system 130 or to recover the liquefied gas from the fuel gas supply system 120 It is possible to supply and supply the required seawater, such as water.

본 명세서에서 해수는 강을 제외한 바다에 존재하는 물을 의미하는 것으로 제한되지 않으며, 복합발전 플랜트가 강위에 부유하거나 하안에 정박하여 운용되는 경우 해수는 강물을 나타내는 것으로 이해하여야 한다. 일 실시예로, 해수 공급시스템(150)은 해수 취수를 위한 펌프와, 취수된 해수를 처리하여 공급하는 해수처리유닛을 포함할 수 있다.In this specification, seawater is not limited to water existing in the sea except for the river, and it should be understood that the seawater represents a river when the combined power generation plant floats on the river or is operated at the berth. In one embodiment, the seawater supply system 150 may include a pump for seawater intake and a seawater treatment unit for processing and supplying the seawater.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 연료 발전시스템(130)은 발전 엔진(131), 과급기(132), 냉각수 공급부(133) 및 미스트 분리기(138)를 포함하여 구성될 수 있다.2 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the fuel generation system 130 may include a power generation engine 131, a supercharger 132, a cooling water supply unit 133, and a mist separator 138.

발전 엔진(131)은 연료가스 공급시스템(120)으로부터 공급되는 연료가스(예를 들어, 액화가스로부터 재기화된 천연가스 또는 석유가스)를 연소시켜 발전할 수 있다.The power generation engine 131 can generate electricity by burning fuel gas (for example, natural gas or petroleum gas regenerated from the liquefied gas) supplied from the fuel gas supply system 120.

과급기(132)는 연료 발전시스템(130)의 발전 엔진(131)에서 배출되는 배기가스(exhausted gas)의 압력에너지에 의해 구동되어 흡입공기를 압축하고, 압축된 흡입공기를 발전 엔진(131)의 흡입기로 과급함으로써, 발전 엔진(131)의 출력을 높일 수 있다.The supercharger 132 is driven by the pressure energy of the exhausted gas discharged from the power generation engine 131 of the fuel generation system 130 to compress the intake air and supplies the compressed intake air to the power generation engine 131 By supercharging with the inhaler, the output of the power generation engine 131 can be increased.

일 실시예에서, 과급기(132)는 터보차저(turbocharger)로 구성될 수 있다. 과급기(132)는 발전 엔진(131)의 배기가스에 의해 구동되는 터빈(132a)과, 터빈(132a)과 동축으로 연결되어 터빈(132a)에 의해 작동하며 흡입공기를 압축하여 압축공기를 생성하는 컴프레서(compressor)(132b)를 포함할 수 있다.In one embodiment, turbocharger 132 may comprise a turbocharger. The supercharger 132 includes a turbine 132a driven by the exhaust gas of the power generation engine 131 and a turbine 132a coaxially connected to the turbine 132a to be operated by the turbine 132a to compress the intake air to generate compressed air And a compressor 132b.

과급기(132)와 증기 발전시스템(140)의 선가열기(145) 사이에는 열매체 공급라인(L5)이 연결된다. 과급기(132)에 의해 압축되는 과정에서 승온된 압축공기(압축된 흡입공기) 중의 적어도 일부는 열매체 공급라인(L5)을 통해 증기 발전시스템(140)의 선가열기(145)로 공급되어 응축수를 선가열하기 위한 열원으로 활용된다.A heating medium supply line L5 is connected between the turbocharger 132 and the preheater 145 of the steam generating system 140. At least a part of the compressed air (compressed intake air) heated in the process of being compressed by the turbocharger 132 is supplied to the preheater 145 of the steam generator system 140 through the heating medium supply line L5, And is used as a heat source for heating.

따라서, 연료 발전시스템(130)의 과급기(132)에 의해 압축된 고온의 흡입공기의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템(140)의 응축수를 선가열함으로써, 별도의 열원을 추가로 공급하지 않고 증기 발생량을 증가시킬 수 있으며, 응축수와의 열교환에 따른 반대급부로 흡입공기를 냉각시키는 효과도 얻을 수 있다.Therefore, by preheating the condensed water of the steam power generation system 140 by using the thermal energy of the high-temperature intake air compressed by the turbocharger 132 of the fuel generation system 130, the steam generation amount And it is also possible to obtain the effect of cooling the intake air to the opposite charge due to the heat exchange with the condensed water.

선가열기(145)와 냉각수 공급부(133) 사이에는 흡입공기 이송라인(L6)이 연결된다. 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 선가열기(145)로부터 배출되는 흡입공기는 흡입공기 이송라인(L6)을 통해 냉각수 공급부(133)로 공급된다.An intake air transfer line L6 is connected between the preheater 145 and the cooling water supply unit 133. [ The intake air cooled by the heat exchange with the condensed water and discharged from the preheater 145 is supplied to the cooling water supply unit 133 through the intake air transfer line L6.

냉각수 공급부(133)는 발전 엔진(131)과 과급기(132)에 의해 압축된 흡입공기를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급한다. 냉각수 공급부(133)는 흡입공기 냉각기(134), 순환펌프(135), 냉각수 냉각기(136) 및 냉각수단(137)을 포함할 수 있다.The cooling water supply unit 133 supplies cooling water for cooling the intake air compressed by the power generation engine 131 and the turbocharger 132. The cooling water supply unit 133 may include an intake air cooler 134, a circulation pump 135, a cooling water cooler 136, and a cooling unit 137.

과급기(132)에 의해 생성된 고온의 압축공기(압축된 흡입공기)는 선가열기(145)에서 냉각된 후, 흡입공기 냉각기(134)에 의해 냉각된다. 따라서, 고온의 흡입공기를 냉각시키기 위해 필요한 냉각수 공급부(133)의 냉각수 사용량을 줄이고, 공정 비용을 저감할 수 있다.The hot compressed air (compressed intake air) generated by the turbocharger 132 is cooled by the preheater 145 and then cooled by the intake air cooler 134. Therefore, it is possible to reduce the amount of cooling water used in the cooling water supply unit 133 required for cooling the high-temperature intake air, and to reduce the processing cost.

흡입공기 냉각기(134)에 의해 냉각된 흡입공기는 미스트 분리기(138)에 의해 미스트가 분리된 후 발전 엔진(131)의 흡입기로 과급될 수 있다. 순환펌프(135)는 냉각수를 순환 펌핑하도록 구성될 수 있다. 냉각수 냉각기(136)는 냉각수를 해수와 열교환시켜 냉각시키도록 구성될 수 있다. 냉각수단(137)은 기타 수요처에 냉각수를 공급하여 냉각을 수행할 수 있다.The intake air cooled by the intake air cooler 134 can be supercharged to the inhaler of the power generation engine 131 after the mist is separated by the mist separator 138. The circulation pump 135 may be configured to circulate and pump the cooling water. The cooling water cooler 136 may be configured to cool the cooling water by heat exchange with seawater. The cooling means 137 can perform cooling by supplying cooling water to other consumers.

해수 공급시스템(150)은 하나 이상의 해수 펌프(151, 152)를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 해수 펌프(151)는 냉각수 공급부(133)의 냉각수를 냉각시키기 위한 해수를 공급하고, 제2 해수 펌프(152)는 증기 발전시스템(140)에서 증기를 응축시키기 위한 해수를 응축기(143)로 공급할 수 있다.The seawater supply system 150 may include one or more seawater pumps 151, 152. The first seawater pump 151 supplies seawater for cooling the cooling water of the cooling water supply unit 133 and the second seawater pump 152 supplies seawater for cooling the cooling water of the cooling water supply unit 133, To the condenser (143).

증기 발전시스템(140)은 과급기(132)로부터 배출라인(l7)을 통해 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 증기 발전을 하도록 구성될 수 있다. 일 실시예로, 증기 발전시스템(140)은 증기 발생기(Heat Recovery and Steam Generator)(141), 증기 터빈(steam turbine)(142), 응축기(condenser)(143), 순환펌프(circulating pump)(144) 및 선가열기(condensate pre-heater)(145)를 포함할 수 있다.The steam generation system 140 may be configured to recover the waste heat from the exhaust gas discharged through the exhaust line 17 from the supercharger 132 to generate steam. In one embodiment, the steam generation system 140 includes a heat recovery and steam generator 141, a steam turbine 142, a condenser 143, a circulating pump (not shown) 144 and a condensate pre-heater 145. The condensate pre-

증기 발생기(141)는 선가열기(145)에 의해 선가열된 응축수를 과급기(132)에서 배출되는 배기가스와 열교환시켜 증기 발전을 위한 증기를 생성한다. 증기 터빈(142)은 증기 발생기(141)에서 생성된 증기에 의해 가동되어 발전한다. 응축기(143)는 증기 터빈(142)을 가동한 후 배출되는 증기를 응축시켜 응축수를 생성한다. 순환펌프(144)는 응축기(143)에 의해 생성된 응축수를 순환시킨다. 선가열기(145)는 증기 발생량을 증가시키기 위하여 응축기(143)에 의해 응축된 응축수를 선가열한다.The steam generator 141 generates steam for steam generation by heat-exchanging the pre-heated condensed water with the preheater 145 with the exhaust gas discharged from the supercharger 132. The steam turbine 142 is operated by the steam generated in the steam generator 141 to generate electricity. The condenser 143 operates the steam turbine 142 to condense the discharged steam to generate condensed water. The circulation pump 144 circulates the condensate generated by the condenser 143. The preheater 145 preheats the condensed water condensed by the condenser 143 to increase the amount of steam generated.

선가열기(145)는 열매체 공급라인(L5)을 통해 흡입공기를 공급받아, 고온의 흡입공기를 이용하여 증기발전용 응축수를 선가열하도록 구성된다. 선가열기(145)에서 열교환되는 과정에서 냉각된 흡입공기는 흡입공기 이송라인(L6)을 통해 흡입공기 냉각기(134)로 공급되어 냉각된 후 발전 엔진(131)으로 과급된다.The preheater 145 is configured to receive the intake air through the heating medium supply line L5 and preheat the condensed water for steam generation using the high-temperature intake air. The cooled intake air in the process of heat exchange in the preheater 145 is supplied to the intake air cooler 134 through the intake air transfer line L6 to be cooled and then supercharged to the power generation engine 131. [

연료가스 공급시스템(120)은 기화기(vaporizer)(121)와, 가열기(trim heater)(122)를 포함할 수 있다. 기화기(121)는 액화가스 저장탱크(110)로부터 공급되는 액화가스를 기화시킬 수 있다. 가열기(122)는 기화기(121)에 의해 기화된 연료가스를 가열하여 발전 엔진(131)으로 공급할 수 있다.The fuel gas supply system 120 may include a vaporizer 121 and a trim heater 122. The vaporizer 121 is capable of vaporizing the liquefied gas supplied from the liquefied gas storage tank 110. The heater 122 can heat the fuel gas vaporized by the vaporizer 121 and supply it to the power generation engine 131. [

발전 엔진(131)과 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 일부는 냉각수 라인(L1)을 통해 순환펌프(135)로 순환되고, 승온된 냉각수 중의 나머지 일부는 제1 공급라인(L2)을 통해 가열기(122)로 공급된다.A part of the cooling water heated in the process of cooling the power generation engine 131 and the intake air is circulated to the circulation pump 135 through the cooling water line L1 and the remaining part of the heated cooling water is supplied to the first supply line L2 To the heater 122.

가열기(122)는 발전 엔진(131) 및 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 적어도 일부를 제1 공급라인(L2)을 통해 공급받아, 상기 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 기화기(121)에 의해 재기화된 연료가스를 가열한다.The heater 122 receives at least a part of the cooling water heated in the process of cooling the power generation engine 131 and the intake air through the first supply line L2 and uses the thermal energy of the heated cooling water to heat the vaporizer 121, Thereby heating the regenerated fuel gas.

기화기(121)가 발전 엔진(131) 및 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 및 가열기(122)에서 배출되는 냉각수의 열에너지를 이용하여 액화가스를 기화시키도록 구성되는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.In that the vaporizer 121 is configured to vaporize the liquefied gas by using thermal energy of the cooling water heated in the process of cooling the power generation engine 131 and the intake air and the cooling water discharged from the heater 122, .

제2 공급라인(L3)은 냉각수 라인(L1)으로부터 상기 승온된 냉각수의 일부를 공급받아 기화기(121)로 공급한다. 기화기(121)는 상기 승온된 냉각수 및 가열기(122)에서 연료가스와 열교환되어 배출된 냉각수를 공급받아, 냉각수의 열에너지를 이용하여 액화가스를 재기화시킨다. 기화기(121)에서 열교환되는 과정에서 냉각 배출된 냉각수는 순환라인(L4)을 통해 순환하여 해수를 냉각시킨 후, 순환펌프(135)로 공급된다.The second supply line L3 receives a part of the heated cooling water from the cooling water line L1 and supplies it to the vaporizer 121. [ The vaporizer 121 is supplied with the warmed cooling water and the cooling water discharged from the heater 122 by heat exchange with the fuel gas, and regenerates the liquefied gas by using thermal energy of the cooling water. The cooling water cooled and discharged in the process of heat exchange in the vaporizer 121 is circulated through the circulation line L4 to cool the seawater and then supplied to the circulation pump 135. [

본 실시예에 의하면, 연료 발전시스템(130)에서 발전 엔진(131) 및 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 반대급부로 온도가 높아진 고온의 냉각수를 이용하여 연료용 액화가스를 재기화하고, 발전 엔진(131)의 효율이 최대가 될 수 있는 온도로 연료가스의 온도를 높임으로써, 해수나 외부 열원을 사용하지 않고 연료 발전시스템(130)의 발전 효율을 높일 수 있으며, 해수의 사용량을 줄여 운용 비용을 줄일 수 있다.According to the present embodiment, in the process of cooling the power generation engine 131 and the intake air in the fuel generation system 130, the liquefied gas for fuel is regenerated by using high-temperature cooling water whose temperature is raised to the opposite level, The efficiency of the fuel system 130 can be increased without using seawater or an external heat source by increasing the temperature of the fuel gas to a temperature at which the efficiency of the fuel cell 130 can be maximized. Can be reduced.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 과급기(132)에 의해 압축된 흡입공기의 열에너지를 이용하여 배기가스의 폐열을 회수하기 전에 증기 발전시스템(140)의 응축수를 선가열(Pre-heating)함으로써, 흡입공기의 열에너지를 회수하여 증기 발생기(141)에서 발생되는 증기의 양을 극대화하여 증기 발전 효율을 높이고, 응축수 가열을 위한 공정 비용을 저감할 수 있다. 또한, 응축수를 선가열하는 과정에서 반대급부로 흡입공기의 온도를 낮추어, 흡입공기의 냉각을 위한 냉각수 사용량을 줄이고, 흡입공기의 냉각 효율을 높일 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the condensed water in the steam power generation system 140 is pre-heated before the waste heat of the exhaust gas is recovered by using the thermal energy of the intake air compressed by the turbocharger 132 , It is possible to maximize the amount of steam generated in the steam generator 141 by recovering the heat energy of the intake air, thereby increasing the steam generation efficiency and reducing the process cost for heating the condensed water. In addition, in the course of preheating the condensed water, the temperature of the intake air is reduced to the opposite level, the amount of cooling water used for cooling the intake air can be reduced, and the cooling efficiency of the intake air can be increased.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 3의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 3에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 과냉각수 공급라인(L8)과 과냉각기(139)를 포함하는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.3 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to another embodiment of the present invention. In the description of the embodiment of FIG. 3, redundant description of the same or corresponding components to those of the previously described embodiment may be omitted. 3 is different from the above-described embodiments in that it includes a supercooling water supply line L8 and a supercooler 139. The supercooling water supply line L8 is a subcooling water supply line.

과냉각수 공급라인(L8)은 연료가스 공급시스템(120)의 기화기(121)에서 열교환에 의해 냉각되어 배출되는 저온의 냉각수를 과냉각기(139)로 공급한다. 과냉각기(139)는 과냉각수 공급라인(L8)을 통해 공급되는 저온의 냉각수를 이용하여, 과급기(132)로 공급될 흡입공기를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 과냉각기(139)에 의해 흡입공기를 냉각시킨 냉각수는 냉각수 공급부(133)의 순환라인(L4)으로 회수될 수 있다.The subcooling water supply line L8 supplies the subcooler 139 with low-temperature cooling water that is cooled and discharged by heat exchange in the vaporizer 121 of the fuel gas supply system 120. [ The subcooler 139 may be configured to cool the intake air to be supplied to the turbocharger 132 by using the cooling water of low temperature supplied through the supercooling water supply line L8. The cooling water that has cooled the intake air by the subcooler 139 can be recovered to the circulation line L4 of the cooling water supply unit 133. [

도 3의 실시예에 의하면, 연료가스 공급시스템(120)에서 액화가스와의 열교환에 의해 냉각된 저온의 냉각수를 이용하여 과급기(132)로 공급될 흡입공기를 과냉각함으로써, 과급기(132)에 의해 압축되어 생성되는 압축공기의 온도를 낮추어 발전 엔진(131)의 출력을 높일 수 있으며, 또한 흡입공기의 냉각을 위한 냉각수 사용량을 줄일 수 있다.3, by supercooling the intake air to be supplied to the turbocharger 132 by using the cooling water cooled by the heat exchange with the liquefied gas in the fuel gas supply system 120, the supercharger 132 The output of the power generation engine 131 can be increased by lowering the temperature of the compressed air generated by compression, and the amount of cooling water used for cooling the intake air can be reduced.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 4의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 4에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 가열기(122)에서 열교환된 냉각수는 순환라인(L4)을 통해 순환펌프(135)로 회수되고, 기화기(121)는 냉각수와 열교환된 해수를 액화가스와 열교환시켜 액화가스를 재기화시키도록 구성된 점에서 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.4 is a configuration diagram of a combined-cycle power generation plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 4, redundant description of the same or corresponding components to the previously described embodiment may be omitted. 4, the cooling water heat-exchanged in the heater 122 is recovered to the circulation pump 135 through the circulation line L4, and the vaporizer 121 condenses the seawater heat-exchanged with the cooling water, And is configured to regenerate the liquefied gas by heat exchange with the gas, which is different from the above-described embodiments.

기화기(121)는 냉각수 냉각기(136)에서 냉각수와 열교환된 해수를 해수 공급라인(L9)을 통해 공급받아, 상기 해수의 열에너지를 이용하여 액화가스를 재기화시키도록 구성된다. 기화기(121)에서 액화가스와의 열교환에 의해 온도가 낮아진 저온의 해수는 해수 이송라인(L10)을 통해 응축기(143)로 이송되어 증기 터빈(142)에서 배출되는 감압된 증기를 응축시키기 위한 열원으로 활용된다.The vaporizer 121 is configured to receive the seawater heat-exchanged with the cooling water in the cooling water cooler 136 through the seawater supply line L9 and regenerate the liquified gas using thermal energy of the seawater. The low temperature seawater whose temperature has been lowered by the heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer 121 is sent to the condenser 143 through the seawater transfer line L10 to generate a heat source for condensing the decompressed steam discharged from the steam turbine 142 .

도 4의 실시예에 의하면, 기화기(121)에서 액화가스와 열교환에 의해 냉각된 저온의 해수의 냉열을 그대로 사용하여, 증기 응축을 위한 별도의 에너지원을 공급할 필요 없이 증기 발전시스템(120)에서 증기를 효율적으로 응축시킬 수 있다.According to the embodiment shown in Fig. 4, the cold heat of cold seawater cooled by the heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer 121 is used as it is, without the necessity of supplying a separate energy source for vapor condensation, The steam can be efficiently condensed.

도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 5 및 도 6의 실시예들을 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 흡입공기 냉각기(134)가 제1 냉각기(134a)와 제2 냉각기(134b)를 포함하여 구성되어 흡입공기를 다단 냉각시키도록 구성되는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.5 and 6 are schematic views of a gas turbine combined cycle power plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiments of Figs. 5 and 6, redundant descriptions of the same or corresponding components as those of the above-described embodiments may be omitted. 5 and 6, the gas turbine 100 includes an intake air cooler 134 configured to include a first cooler 134a and a second cooler 134b to be configured to multi-step cool the intake air , There is a difference from the above-described embodiments.

제1 냉각기(134a)는 과급기(132)에 의해 압축된 고온의 흡입공기를 압축공기 이송라인(L11)을 통해 공급받아 1차 냉각시키는 고온 냉각기로 제공될 수 있다. 제2 냉각기(134b)는 제1 냉각기(134a)에 의해 1차 냉각된 흡입공기를 2차 냉각시키고, 선가열기(145)에서 배출된 흡입공기를 냉각시키는 저온 냉각기로 제공될 수 있다. 제1 냉각기(134a)는 제2 냉각기(134b)에서 열교환된 냉각수를 공급받아 흡입공기를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 도 3의 실시예에 의하면, 흡입공기 냉각기(134)의 다단 냉각 구조에 의해 흡입공기의 냉각 효율을 보다 향상시킬 수 있다.The first cooler 134a may be provided as a high-temperature cooler that receives the high-temperature intake air compressed by the turbocharger 132 through the compressed air transfer line L11 and performs primary cooling. The second cooler 134b may be provided as a cryogenic cooler that secondarily cools the intake air primarily cooled by the first cooler 134a and cools the intake air discharged from the preheater 145. [ The first cooler 134a may be configured to cool the intake air by receiving cooling water heat-exchanged in the second cooler 134b. According to the embodiment of FIG. 3, the cooling efficiency of the intake air can be further improved by the multi-stage cooling structure of the intake air cooler 134.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 7의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 7에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 승온된 냉각수를 선가열기(145)로 공급하는 열원 공급라인(L13)을 더 포함하고, 선가열기(145)는 열원 공급라인(L13)을 통해 공급되는 상기 승온된 냉각수를 이용하여 응축수를 선가열하도록 구성되는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.7 is a configuration diagram of a combined-cycle power generation plant according to another embodiment of the present invention. In the description of the embodiment of FIG. 7, the same or equivalent elements as those of the above-described embodiments may be omitted. 7 further includes a heat source supply line L13 for supplying the heated coolant to the preheater 145. The preheater 145 is connected to the heat source supply line L13 The present invention is different from the above-described embodiments in that it is configured to preheat the condensed water using the supplied warmed cooling water.

과급기(132)에 의해 압축된 흡입공기는 흡입공기 라인(L12)을 통해 흡입공기 냉각기(134)로 공급되어 냉각수에 의해 냉각된다. 열원 공급라인(L13)은 냉각수 공급부(133)의 냉각수 라인(L1)과 선가열기(145) 사이에 연결되어, 흡입공기와의 열교환에 의해 반대급부로 온도가 상승한 냉각수를 선가열기(145)로 공급한다.The intake air compressed by the supercharger 132 is supplied to the intake air cooler 134 through the intake air line L12 and cooled by the cooling water. The heat source supply line L13 is connected between the cooling water line L1 of the cooling water supply unit 133 and the linear heat exchanger 145 so that the cooling water whose temperature has risen to the opposite level by heat exchange with the intake air, Supply.

도 7의 실시예에 의하면, 고온의 흡입공기와의 열교환에 의해 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템(140)의 응축수를 선가열함으로써, 별도의 열원을 추가로 공급하지 않고 증기 발생량을 증가시킬 수 있으며, 응축수와의 열교환에 따른 반대급부로 냉각수를 효율적으로 냉각시키는 효과도 얻을 수 있다.According to the embodiment of FIG. 7, the condensed water of the steam power generation system 140 is preheated by using the thermal energy of the cooling water heated by the heat exchange with the high-temperature intake air, so that the steam generation amount It is possible to obtain an effect of efficiently cooling the cooling water to the opposite side due to the heat exchange with the condensed water.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 8의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 8에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 과냉각수 공급라인(L8)과 과냉각기(139)를 포함하는 점에서, 도 7의 실시예와 차이가 있다.8 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 8, redundant description of the same or corresponding components as those of the above-described embodiments may be omitted. 8 differs from the embodiment of FIG. 7 in that it includes a supercooling water supply line L8 and a supercooler 139. The supercooled water supply line L8 includes a subcooling water supply line L8.

과냉각수 공급라인(L8)은 연료가스 공급시스템(120)의 기화기(121)에서 열교환에 의해 냉각되어 배출되는 저온의 냉각수를 과냉각기(139)로 공급한다. 과냉각기(139)는 과냉각수 공급라인(L8)을 통해 공급되는 저온의 냉각수를 이용하여, 과급기(132)로 공급될 흡입공기를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 과냉각기(139)에 의해 흡입공기를 냉각시킨 냉각수는 냉각수 공급부(133)의 순환라인(L4)으로 회수될 수 있다.The subcooling water supply line L8 supplies the subcooler 139 with low-temperature cooling water that is cooled and discharged by heat exchange in the vaporizer 121 of the fuel gas supply system 120. [ The subcooler 139 may be configured to cool the intake air to be supplied to the turbocharger 132 by using the cooling water of low temperature supplied through the supercooling water supply line L8. The cooling water that has cooled the intake air by the subcooler 139 can be recovered to the circulation line L4 of the cooling water supply unit 133. [

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 9의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 9에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 가열기(122)에서 냉각된 냉각수는 이송라인(L14)과 순환라인(L15)을 통해 순환펌프로 회수되고, 기화기(121)는 해수에 의해 액화가스를 재기화시키고, 기화기(121)에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 해수를 이용하여 증기를 응축시키도록 구성되는 점에서, 도 7 및 도 8의 실시예와 차이가 있다.9 is a configuration diagram of a combined-cycle power generation plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 9, redundant description of the same or corresponding components as those of the above-described embodiments may be omitted. 9, the cooling water cooled in the heater 122 is recovered as a circulating pump through the transfer line L14 and the circulating line L15, and the vaporizer 121 is liquefied Differs from the embodiment of Figures 7 and 8 in that it is configured to regenerate the gas and heat the steam in the vaporizer 121 to condense the steam using cooled seawater.

도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 10 및 도 11의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 증기 발전시스템(140)이 파워 터빈(146)을 포함하는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.10 and 11 are schematic views of a gas turbine combined cycle power plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiments of Figs. 10 and 11, redundant description of the same or corresponding components as those of the above-described embodiments may be omitted. The gas turbine 100 shown in Figs. 10 and 11 differs from the previously described embodiments in that the steam generator system 140 includes a power turbine 146. Fig.

파워 터빈(146)은 발전 엔진(131)에서 배출되어 배기가스 공급라인(L16)을 통해 공급되는 배기가스에 의해 구동된다. 파워 터빈(146)을 가동시킨 후 배출되는 배기가스는 과급기(132)와 증기 발생기(141) 사이에 연결되는 배기가스 이송라인(L7)으로 합류된다. 도 10 및 도 11의 실시예에 의하면, 증기 발전시스템(140)의 발전 효율을 보다 높일 수 있다.The power turbine 146 is driven by the exhaust gas discharged from the power generation engine 131 and supplied through the exhaust gas supply line L16. The exhaust gas discharged after the power turbine 146 is operated is joined to an exhaust gas transfer line L7 connected between the supercharger 132 and the steam generator 141. 10 and 11, the power generation efficiency of the steam power generation system 140 can be further increased.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modified embodiments are also within the scope of the present invention. It is to be understood that the technical scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims and the technical scope of protection of the present invention is not limited to the literary description of the claims, Of the invention.

100: 가스 복합발전 플랜트 110: 액화가스 저장탱크
120: 연료가스 공급시스템 121: 기화기
122: 가열기 130: 연료 발전시스템
131: 발전 엔진 132: 과급기
133: 냉각수 공급부 134: 흡입공기 냉각기
135: 순환펌프 136: 냉각수 냉각기
137: 냉각수단 138: 미스트 분리기
139: 과냉각기 140: 증기 발전시스템
141: 증기 발생기 142: 증기 터빈
143: 응축기 144: 순환펌프
145: 선가열기 150: 해수 공급시스템
151: 제1 해수 펌프 152: 제2 해수 펌프
L1: 냉각수 라인 L2: 제1 공급라인
L3: 제2 공급라인 L4: 순환라인
L5: 열매체 공급라인 L6: 흡입공기 이송라인
L7: 배기가스 이송라인 L8: 과냉각수 공급라인
L9: 해수 공급라인 L10: 해수 이송라인
L11: 압축공기 이송라인 L12: 흡입공기 라인
L13: 열원 공급라인 L14: 이송라인
L15: 순환라인100: Gas combined power generation plant 110: Liquefied gas storage tank
120: fuel gas supply system 121: vaporizer
122: heater 130: fuel system
131: power generation engine 132: supercharger
133: Cooling water supply part 134: Suction air cooler
135: Circulation pump 136: Cooling water cooler
137: Cooling means 138: Mist separator
139: Subcooler 140: Steam generating system
141: Steam generator 142: Steam turbine
143: condenser 144: circulation pump
145: Opening of the sea 150: Sea water supply system
151: First seawater pump 152: Second seawater pump
L1: cooling water line L2: first supply line
L3: second supply line L4: circulation line
L5: Heat medium supply line L6: Suction air transfer line
L7: exhaust gas transfer line L8: supercooled water supply line
L9: Sea water supply line L10: Sea water transfer line
L11: Compressed air transfer line L12: Suction air line
L13: Heat source supply line L14: Transfer line
L15: Circular line

Claims (11)

해상 또는 하상에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 가스 복합발전 플랜트에 있어서,
액화가스를 기화시켜 연료가스를 생성하는 연료가스 공급시스템;
상기 연료가스를 연소시켜 발전하는 발전 엔진과, 상기 발전 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력에너지를 이용해 흡입공기를 압축하여 상기 발전 엔진으로 과급하는 과급기 및 상기 발전 엔진 및 상기 과급기에 의해 압축된 흡입공기를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부를 포함하는 연료 발전시스템; 및
상기 과급기로부터 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 증기 발전하는 증기 발전시스템을 포함하고,
상기 연료가스 공급시스템은 상기 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 적어도 일부를 공급받아 상기 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 연료가스를 가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.1. A combined-cycle power generation plant, which is floated or fixed on the sea or in the river bed, or is anchored at the coast or under the river,
A fuel gas supply system for generating a fuel gas by vaporizing the liquefied gas;
A supercharger for compressing the intake air using the pressure energy of the exhaust gas discharged from the power generation engine and supercharging the intake air to the power generation engine, and a supercharger for supercharging the intake air by the power generation engine and the supercharger, And a cooling water supply unit for supplying cooling water for cooling the cooling water. And
And a steam generating system for recovering waste heat from the exhaust gas discharged from the supercharger to generate steam,
Wherein the fuel gas supply system is configured to receive at least a portion of the cooling water heated in the process of cooling the intake air and to heat the fuel gas using thermal energy of the heated cooling water. 제1 항에 있어서,
상기 연료가스 공급시스템은 상기 액화가스를 기화시키는 기화기와, 상기 기화기에 의해 기화된 연료가스를 가열하여 상기 발전 엔진으로 공급하는 가열기를 포함하고,
상기 가열기는 상기 기화기에 의해 기화된 연료가스를 상기 승온된 냉각수와 열교환시켜 상기 연료가스를 가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.The method according to claim 1,
Wherein the fuel gas supply system includes a vaporizer for vaporizing the liquefied gas and a heater for heating the fuel gas vaporized by the vaporizer to supply the vaporized gas to the power generation engine,
And the heater is configured to heat the fuel gas by heat-exchanging the fuel gas vaporized by the vaporizer with the warmed cooling water. 제2 항에 있어서,
상기 기화기는 상기 승온된 냉각수 및 상기 가열기에서 배출되는 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.3. The method of claim 2,
Wherein the vaporizer is configured to vaporize the liquefied gas using heat energy of the heated cooling water and the cooling water discharged from the heater. 제3 항에 있어서,
상기 가열기 또는 상기 기화기에서 상기 액화가스 또는 상기 연료가스와의 열교환에 의해 냉각되어 배출되는 냉각수를 이용하여 상기 과급기로 공급될 흡입공기를 냉각시키도록 구성되는 과냉각기를 더 포함하는 가스 복합발전 플랜트.The method of claim 3,
Further comprising a supercooler configured to cool the intake air to be supplied to the supercharger by using cooling water that is cooled and discharged by heat exchange with the liquefied gas or the fuel gas in the heater or the vaporizer. 제2 항에 있어서,
상기 증기 발전시스템은 상기 발전 엔진으로부터 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 발전하며, 증기를 응축시키는 응축기, 상기 응축기에 의해 응축된 응축수를 선가열하는 선가열기, 및 상기 선가열기에 의해 선가열된 응축수를 상기 배기가스와 열교환시켜 증기 발전을 위한 증기를 생성하는 증기 발생기를 포함하는 가스 복합발전 플랜트.3. The method of claim 2,
The steam generator system includes a condenser for collecting and generating waste heat from the exhaust gas discharged from the power generation engine and condensing the steam, a preheater for preheating condensed water condensed by the condenser, And a steam generator for generating heat for steam generation by exchanging heat between the condensed water and the exhaust gas. 제5 항에 있어서,
상기 액화가스를 기화시키기 위한 해수를 상기 승온된 냉각수와 열교환시키거나 열교환 없이 상기 기화기로 공급하는 해수공급라인을 더 포함하고,
상기 기화기는 상기 해수공급라인을 통해 공급되는 해수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.6. The method of claim 5,
Further comprising a seawater supply line for exchanging seawater for vaporizing the liquefied gas with the warmed coolant or supplying it to the vaporizer without heat exchange,
Wherein the vaporizer is configured to vaporize the liquefied gas using thermal energy of seawater supplied through the seawater supply line. 제6 항에 있어서,
상기 응축기는 상기 기화기에서 액화가스와의 열교환에 의해 냉각된 해수를 이용하여 상기 증기를 응축시키도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.The method according to claim 6,
Wherein the condenser is configured to condense the steam using seawater cooled by heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer. 제5 항에 있어서,
상기 과급기와 상기 선가열기 사이에 연결되고, 상기 과급기에 의해 압축되는 과정에서 승온된 흡입공기 중의 적어도 일부를 상기 선가열기로 공급하는 열매체 공급라인을 포함하고,
상기 선가열기는 상기 열매체 공급라인을 통해 상기 승온된 흡입공기를 공급받아 상기 승온된 흡입공기를 이용하여 상기 응축수를 선가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.6. The method of claim 5,
And a heating medium supply line connected between the supercharger and the preheater for supplying at least a part of the intake air heated in the process of being compressed by the supercharger to the preheater,
And the preheater is configured to preheat the condensed water using the heated intake air supplied with the heated intake air through the heating medium supply line. 제8 항에 있어서,
상기 선가열기와 상기 냉각수 공급부 사이에 연결되고 상기 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 상기 선가열기로부터 배출되는 흡입공기를 상기 냉각수 공급부로 공급하는 흡입공기 이송라인을 더 포함하고, 상기 냉각수 공급부는 상기 흡입공기 이송라인을 통해 공급되는 흡입공기를 냉각시켜 상기 발전 엔진으로 공급하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.9. The method of claim 8,
Further comprising a suction air transfer line connected between the preheater and the cooling water supply part and supplied by the heat exchange with the condensed water to discharge the suction air discharged from the preheater to the cooling water supply part, And to cool the intake air supplied through the air transfer line to supply the power to the power generation engine. 제9 항에 있어서,
상기 냉각수 공급부는 상기 과급기에 의해 압축된 흡입공기를 공급받아 1차 냉각시키는 제1 냉각기와, 상기 제1 냉각기에 의해 1차 냉각된 흡입공기를 2차 냉각시키는 제2 냉각기를 포함하며,
상기 제1 냉각기는 상기 제2 냉각기에서 열교환된 냉각수를 공급받아 상기 제1 흡입공기를 냉각시키도록 구성되고, 상기 제2 냉각기는 상기 선가열기에서 상기 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 공급되는 제2 흡입공기를 냉각시키도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.10. The method of claim 9,
Wherein the cooling water supply unit includes a first cooler for first cooling the intake air compressed by the turbocharger and a second cooler for secondarily cooling the intake air that is firstly cooled by the first cooler,
Wherein the first cooler is configured to receive the cooling water heat-exchanged in the second cooler to cool the first intake air, and the second cooler is cooled by the heat exchange with the condensed water in the preheater, And to cool the intake air. 제5 항에 있어서,
상기 냉각수 공급부와 상기 선가열기 사이에 연결되고, 상기 압축된 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수를 상기 선가열기로 공급하는 열원 공급라인을 더 포함하고,
상기 선가열기는 상기 열원 공급라인을 통해 상기 승온된 냉각수를 공급받아 상기 승온된 냉각수를 이용하여 상기 응축수를 선가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.6. The method of claim 5,
Further comprising a heat source supply line connected between the coolant supply unit and the preheater for supplying the coolant heated in the process of cooling the compressed intake air to the preheater,
Wherein the preheater is configured to preheat the condensed water by using the heated cooling water supplied through the heat source supply line and using the heated cooling water.
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